package SubjectBacktracking.Two;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class RestoreIpAddresses {

/**
 * 难度：中等
 * 
 * 93. 复原IP地址
 * 	给定一个只包含数字的字符串，复原它并返回所有可能的 IP 地址格式。
 * 	有效的 IP 地址 正好由四个整数（每个整数位于 0 到 255 之间组成，且不能含有前导 0），整数之间用 '.' 分隔。
 * 	例如："0.1.2.201" 和 "192.168.1.1" 是 有效的 IP 地址，但是 "0.011.255.245"、"192.168.1.312" 和 "192.168@1.1" 是 无效的 IP 地址。
 * 	
 * 示例 1：
 * 	输入：s = "25525511135"
 * 	输出：["255.255.11.135","255.255.111.35"]
 * 	
 * 示例 2：
 * 	输入：s = "0000"
 * 	输出：["0.0.0.0"]
 * 	
 * 示例 3：
 * 	输入：s = "1111"
 * 	输出：["1.1.1.1"]
 * 	
 * 示例 4：
 * 	输入：s = "010010"
 * 	输出：["0.10.0.10","0.100.1.0"]
 * 	
 * 示例 5：
 * 	输入：s = "101023"
 * 	输出：["1.0.10.23","1.0.102.3","10.1.0.23","10.10.2.3","101.0.2.3"]
 * 	
 * 提示：
 * 	0 <= s.length <= 3000
 * 	s 仅由数字组成
 *
 * */
	
	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		RestoreIpAddresses ria = new RestoreIpAddresses();
		System.out.println(ria.restoreIpAddresses("25525511135"));
	}

	List<String> result = new ArrayList<>();
	public List<String> restoreIpAddresses(String s) {
		backtracking(new StringBuilder(s),0,0);
		return result;
    }
	// startIndex: 搜索的起始位置，pointNum:添加逗点的数量
	public void backtracking(StringBuilder s, int startIndex, int pointNum) {
		if(pointNum==3) {	// 逗点数量为3时，分隔结束
			// 判断第四段子字符串是否合法，如果合法就放进result中
			if(isValid(s,startIndex,s.length()-1)) {
				result.add(s.toString());
			}
			return;
		}
		for(int i=startIndex;i<s.length();i++) {
			if(isValid(s,startIndex,i)) {	// 判断 [startIndex,i] 这个区间的子串是否合法
				s.insert(0+i+1, '.');		// 在i的后面插入一个逗点
				pointNum++;
				backtracking(s, i + 2, pointNum);// 插入逗点之后下一个子串的起始位置为i+2
				pointNum--;					// 回溯
				s.deleteCharAt(0+i+1);		// 回溯删掉逗点
			}else {
				break; // 不合法，直接结束本层循环
			}
		}
	}
	// 判断字符串s在左闭又闭区间[start, end]所组成的数字是否合法
	private boolean isValid(StringBuilder s, int start ,int end) {
		if(start>end) {
			return false;
		}
		if(s.charAt(start) == '0' && start != end) {// 0开头的数字不合法
			return false;
		}
		int num=0;
		for(int i=start;i<=end;i++) {
			if(s.charAt(i)>'9' || s.charAt(i)<'0') {// 遇到非数字字符不合法
				return false;
			}
			num = num * 10 + s.charAt(i) - '0';
			if(num>255) {// 如果大于255了不合法
				return false;
			}
		}
		return true;
	}
	
	//方法一：递归
	static final int SEG_COUNT = 4;
    List<String> ans = new ArrayList<String>();
    int[] segments = new int[SEG_COUNT];
    public List<String> restoreIpAddresses1(String s) {
        segments = new int[SEG_COUNT];
        dfs(s, 0, 0);
        return ans;
    }
    public void dfs(String s, int segId, int segStart) {
        // 如果找到了 4 段 IP 地址并且遍历完了字符串，那么就是一种答案
        if (segId == SEG_COUNT) {
            if (segStart == s.length()) {
                StringBuffer ipAddr = new StringBuffer();
                for (int i = 0; i < SEG_COUNT; ++i) {
                    ipAddr.append(segments[i]);
                    if (i != SEG_COUNT - 1) {
                        ipAddr.append('.');
                    }
                }
                ans.add(ipAddr.toString());
            }
            return;
        }

        // 如果还没有找到 4 段 IP 地址就已经遍历完了字符串，那么提前回溯
        if (segStart == s.length()) {
            return;
        }

        // 由于不能有前导零，如果当前数字为 0，那么这一段 IP 地址只能为 0
        if (s.charAt(segStart) == '0') {
            segments[segId] = 0;
            dfs(s, segId + 1, segStart + 1);
        }

        // 一般情况，枚举每一种可能性并递归
        int addr = 0;
        for (int segEnd = segStart; segEnd < s.length(); ++segEnd) {
            addr = addr * 10 + (s.charAt(segEnd) - '0');
            if (addr > 0 && addr <= 0xFF) {
                segments[segId] = addr;
                dfs(s, segId + 1, segEnd + 1);
            } else {
                break;
            }
        }
    }
}
